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通過新的應用與傳統激光器市場的占有率對比，光纖激光器的市場進一步提升是有可能的。研究人員也正在使超快光纖激光技術應用在多用戶應用上，如斯坦福SLAC 國家加速器實驗室(National Accelerator Laboratory in Stanford)和勞倫斯伯克利國家實驗室（LBNL）(Lawrence Berkeley National Laboratory in Berkeley)，他們都在加利福尼亞州。同步加速器和自由電子激光器（FELs）的發展，給研究者提供了通往更亮、更短的X 射線源。多年來，斯坦福同步輻射光源（SSRL）提供X 射線脈沖，研究材料的分子和晶體結構。最近，一個“低-α 模式”的研發，X 射線脈沖可達到1 ps。
 

同時，在斯坦福直線加速器中心（SLAC）的直線加速器相干光源(LCLS)提供亞百飛秒脈沖，在波長短至0.15nm 時大約1012 個X 射線光子。這些超快穩固的X 射線脈沖，同時具有高的空間和時間的連貫性，使新的科學領域的研究從3-D 成像和重要的生物分子動力學研究到表征物質的瞬時狀態研究。
 

在同步加速器和自由電子激光器（FELs）里，能量是通過電子束在一變化的磁場中傳遞得到的。電子行進路線受變換極性的磁體陣列影響，來回彎曲，導致以光的形式釋放能量。就同步加速器而言，激光是空間不連續的，典型脈沖是100fs，但是自由電子激光器（FELs）發射出強烈的空間相干光光束，脈寬短至幾十飛秒。為了工作在穩定的X 射線波長，電子束必須緊束，以便他們與釋放出來的光相互相干（有效地實現受激輻射）。
 

因為自由電子激光器FEL 沒有諧振腔并且是一個單通的設備，需要一束非常明亮的激光束來達到增益飽和狀態。有時這是通過使用傳統的超快激光源（如的Nd：YLF 或摻鈦藍寶石），激發在加速的射頻區域中的光電陰極，充當電子注射器來實現的。通過超快激光鎖定到主時鐘得到同步信號。主時鐘正在控制直線性加速器。